[實(shí)用新型]一種具有梯度硬度結(jié)構(gòu)的盾構(gòu)機(jī)切刀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820504630.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN208168879U
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏毅敏;仝磊;傅杰;張小云;趙仕方;周明;林賚貺;張玉敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D9/08
• 分類號(hào): E21D9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型公開了一種具有梯度硬度結(jié)構(gòu)的盾構(gòu)機(jī)切刀，包括具有梯度硬度結(jié)構(gòu)的三排硬質(zhì)合金、具有梯度硬度結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金排布方式，使切刀具有高耐磨性能的同時(shí)具有更高的抗沖擊性能，從而延長(zhǎng)切刀的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型為盾構(gòu)機(jī)刀具配件，為盾構(gòu)機(jī)易損件，具體涉及一種具有梯度硬度結(jié)構(gòu)的盾構(gòu)機(jī)切刀。

背景技術(shù)

盾構(gòu)機(jī)是隧道施工的現(xiàn)代化專業(yè)設(shè)備。切刀是安裝在盾構(gòu)機(jī)刀盤上用于切削巖石和土層的專用刀具，在掘進(jìn)過程中，切刀的使用壽命是影響掘進(jìn)效率的關(guān)鍵因素之一。目前為了提高切刀的耐磨性，通常會(huì)在切刀刀頭部位焊接硬度較高的合金。但是由于傳統(tǒng)硬質(zhì)合金塊整體單一硬度，為提高其耐磨性，硬度設(shè)計(jì)較高，而導(dǎo)致耐沖擊性較差，切刀在實(shí)際工作過程中非正常崩刃情況經(jīng)常發(fā)生。因此，需要針對(duì)切刀硬質(zhì)合金進(jìn)行梯度硬度設(shè)計(jì)，在保證切刀高耐磨性能的同時(shí)，提高切刀的抗沖擊性能，從而提高切刀的使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種不易崩刃、更耐磨、使用壽命更長(zhǎng)的盾構(gòu)機(jī)切刀部件。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：一種具有梯度硬度結(jié)構(gòu)的盾構(gòu)機(jī)切刀。該切刀包括具有梯度硬度結(jié)構(gòu)的第一、二、三排硬質(zhì)合金，以及具有梯度硬度結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金排布方式。

具體地，第一排硬質(zhì)合金塊(1～5)中，兩端硬質(zhì)合金塊(1、5)前刀面、后刀面和側(cè)面均為工作面，將此三面幾何中心硬度設(shè)計(jì)較高，內(nèi)部頂點(diǎn)硬度較低，硬度由三個(gè)幾何中心向內(nèi)部頂點(diǎn)逐漸降低，形成三維梯度硬度結(jié)構(gòu)。

具體地，第一排硬質(zhì)合金塊(1～5)中，中間三塊硬質(zhì)合金(2～4)前刀面和后刀面為工作面，將此二面幾何中心硬度設(shè)計(jì)較高，內(nèi)邊硬度較低，硬度由兩個(gè)幾何中心向內(nèi)邊中點(diǎn)逐漸降低，形成二維梯度硬度結(jié)構(gòu)。

具體地，第二、三排硬質(zhì)合金(6～15)中，將兩端硬質(zhì)合金塊(6、10、11、15)的前刀面和側(cè)面兩工作面幾何中心硬度設(shè)計(jì)較高，內(nèi)邊中點(diǎn)硬度較低，硬度由兩幾何中心向內(nèi)邊中點(diǎn)逐漸降低，形成二維梯度硬度結(jié)構(gòu)。

具體地，第二、三排硬質(zhì)合金(6～15)中，將中間六塊硬質(zhì)合金(7～9、12～14)的前刀面硬度設(shè)計(jì)較高，底面硬度較低，硬度由前刀面向底面逐漸降低，形成一維梯度硬度結(jié)構(gòu)。

具體地，每排硬質(zhì)合金均呈現(xiàn)出兩端合金塊硬度高于中間三塊合金，形成具有梯度硬度結(jié)構(gòu)的單排硬質(zhì)合金排布方式。

具體地，第一排硬質(zhì)合金(1～5)硬度整體高于第二、三排硬質(zhì)合金(6～15)，形成具有梯度硬度結(jié)構(gòu)的多排硬質(zhì)合金排布方式。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型盾構(gòu)機(jī)切刀的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2為第一排兩端合金(1、5)簡(jiǎn)圖。

圖3為第一排中間三塊合金(2～4)簡(jiǎn)圖。

圖4為第二、三排兩端合金(6、10、11、15)簡(jiǎn)圖。

圖5為第二、三排中間六塊合金(7～9、12～14)簡(jiǎn)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

如圖2，本實(shí)用新型考慮到切刀第一排硬質(zhì)合金塊中，兩端合金(1、5)的前刀面、后刀面和側(cè)面均為工作面，故將此三面硬度設(shè)計(jì)較高。同時(shí)為了提高硬質(zhì)合金塊的韌性，將內(nèi)部硬度設(shè)計(jì)較低，硬度由三面幾何中心向內(nèi)頂點(diǎn)逐漸降低，硬度呈三維梯度遞減趨勢(shì)。如圖3，中間三塊硬質(zhì)合金(2～4)前刀面和后刀面為工作面，故此兩面硬度較高，芯部硬度較低，硬度由兩面幾何中心向內(nèi)邊中點(diǎn)逐漸降低，硬度呈二維梯度遞減趨勢(shì)。